底層 DO の環境基準設定とその評価に向けた
底泥酸素要求量（SOD）の測定：
琵琶湖北湖における事例
Setting environmental standards for bottom layer dissolved oxygen（DO）andmeasurement of sediment oxygen demand（SOD）for the evaluation of the values:
A case study of lake biwa in northern basin
岡本 高弘

1＊

・山本 春樹 ・山田 健太 ・七里 将一 ・藤原 直樹 ・霜鳥 孝一
1

1

1＊

1

1

1

1

2

1

Takahiro OKAMOTO , Haruki YAMAMOTO , Kenta YAMADA , Shoichi HICHIRI ,1
2
Naoki FUJIWARA and Koichi SHIMOTORI
滋賀県琵琶湖環境科学研究センター
2
国立環境研究所 琵琶湖分室
1Lake Biwa Environmental Research Institute2
Lake Biwa Branch Office, National Institute for Environmental Studies
1

摘要

湖沼における底層水の溶存酸素は底層を利用する生物の個体群維持に重要であることから，2016 年に底層溶存酸素量（底層 DO）が環境基準に設定された。基準値を達成しない場合，対策の検討をするために，底層 DO の値だけでなく消費因子や物理的な混合状況の把握が必要となる。琵琶湖では，水深 90 m の水域において最も低い基準値である 2 mg/L を 2000 年頃から度々下回るといった課題があり，この水域の底層 DO の変動を把握するとともに，低下要因をも検討する必要が生じてきた。そのため，酸素消費因子の 1 つである底泥の酸素要求量（SOD）の測定を行い，底層 DO の消費には SOD の寄与が大きいこと，その SOD に上昇が見られること等を見出し，琵
琶湖では底層 DO 低下への対応や評価には SOD の把握が必要であると考えられた。
一方，水深 90 m の SOD 測定は容易でないことから，国立環境研究所で開発された
新たな SOD 測定法を活用し，この手法の導入を進めている。

キーワード：気候変動，底層 DO，底泥酸素消費量，琵琶湖
Key words：climate change, bottom dissolve oxygen, sediment oxygen demand,
Lake Biwa

1．はじめに国民の実感にあった分かりやすい指標として，湖沼の環境基準に底層溶存酸素量（bottom-layer
dissolved oxygen， 底 層 DO）が 設 定 さ れ た の は，2016 年 3 月である（環境省，2016）。これを受けて，底層を利用する生物の個体群維持の場を保全・再生するために，保全対象種を選定し，その保全に必要な水域を定め，底層 DO の基準値が当てはめられる（中央環境審議会，2015）。底層 DO が基準値を達成しない場合，対策の検討が求められることになる。
これまでの表層で設定された環境基準と大きく異なるのは，発生源から対象水域への負荷量を算定し，発生源からの負荷削減対策によって流入負荷量を減らすという手法では，底層 DO の改善が見込めるレ

ベルやケースが限定されることである。底層 DO の改善対策を検討するにあたっては，上述の他，物理的な混合による酸素供給の状況と底層の酸素を消費する要因の把握が必要となる。その情報に基づき，底層への酸素供給や上層水との混合，覆砂・浚渫といった物理的手法と，酸素消費因子である有機物の底層への沈降量を減じる手法等の中から，水域に応じた効果的な底層 DO の保全策を選定していくことになる（環境省，2006）。酸素消費因子としては，
底層水そのものの酸素消費と底質の酸素消費がある。これらの指標としては，底層水の酸素消費量（水柱の酸素要求量：water-column oxygen demand，WOD）
は底層水の生物化学的酸素要求量（biochemical
oxygen demand，BOD）を用い，底泥の酸素消費量に は 底 泥 酸 素 要 求 量（sediment oxygen demand，

受付：2020 年 9 月 4 日，受理：2020 年 10 月 29 日＊
〒 520 - 0022 滋賀県大津市柳ヶ崎 5 - 34，E-mail：okamoto-takahiro@pref.shiga.lg.jp
2020 AIRIES87

岡本ほか：底層DOの環境基準設定とその評価に向けた底泥酸素要求量（SOD）の測定SOD）を利用することが可能である。SOD の測定法
としては，直接現場に隔離水塊を設営し酸素の減少
量を測定する方法（遠藤ら，2008）
や現場の DO と流
速の連続データから酸素フラックスを計測する方法（渦相関法）（桑江ら，2008），採泥したコアを持ち帰って現場に近い条件で酸素消費を測定する方法等
が活用・評価され（入江ら，2007；遠藤ら，2010），
環境省水・大気環境局が 2012 年に改定した底質調査方法にも記載された。今回，底層 DO の環境基準を設定する琵琶湖において，課題となるのは，平均水深が 40 m を超える深い北湖のうち，水深 90 m の水域（図 1）で，これまでの貧酸素状態の目安であり，環境基準の類型として最も低い値である 2.0 mg/L を度々下回っていることである。そこで，本論文では，琵琶湖北湖の当水域を中心に，1979 年度からモ
ニタリングしている底層 DO の結果と 2014 年度以降測定した SOD の結果をもとに，底層 DO の低下に対する SOD の寄与や，SOD の測定方法と課題について述べるとともに，新たな技術開発と今後の活用についても触れる。
2．琵琶湖における底層 DO 低下の特徴
2.1 底層 DO の長期モニタリングの方法と改良
我々は，1979 年度から月 2 回の頻度で，図 1 左に示す今津沖中央（水深約 90 m，北緯 35°
23ʼ41”，東経136°
07ʼ57”）
において水深別水質調査を行い，その中で底層 DO（湖定直上 1 m）を測定している。
測定方法は，2015 年度までは隔膜式溶存酸素計を使用していた。水深の測定は，2001 年度まではセンサーケーブルの目印をもとに，調査船のソナーで計測した全水深から必要に応じて補正を行っていたが，2002 年度以降は圧力式水深計と濁度センサーを付帯した多項目水質計（Quanta（Hydrolab 社））の導入によって，濁度計でセンサーの着底を確認して全水深を測定し，水深計を見ながら底から 1 m 引き上げたところで底層 DO を測定することが可能とな

図1

88

琵琶湖北湖深水層における底層 DO の調査地点．

り，精度と作業性が向上した。さらに，2016 年度には溶存酸素計測センサーが隔膜式から蛍光式になった多項目水質計（DataSonde5（Hydrolab 社））の導入
によって，DO センサーの応答速度が格段に高まり，1 秒ごとにデータが取得・記録（ロギング）できることで，強風や荒波で船舶が不安定な時も表示画
面を書き写すことが不要となりデータの精査が容易になった。
2.2 北湖における底層 DO の年変動の特徴
これらの方法により測定してきた今津沖中央水深
約 90 m に お け る 底 層 DO の 長 期 変 動 を 図 2 に 示す。例年，琵琶湖北湖では 1～3 月の期間の中で全層循環し，底層 DO もほぼ飽和に近づき 10 mg/L を超える。春の気温上昇とともに表層が暖まり，水温躍層が形成され，表層から深水層への直接の酸素供
給は次の冬まで無くなる。その間，底層 DO は，主にバクテリア等の底層に生息する生物による有機物の分解呼吸により消費され，徐々に低下していく。
台風等による強風が吹くと，底層水がその上の溶存
酸素濃度が高い水と一時的に混合し，見かけ上，底層 DO の低下が止まるか，やや上昇する。秋以降，冷え込みとともに，水温躍層の水温差が小さくなり躍層も沈んでいくと，浅い水域から全層循環が進
み，酸素濃度が低い水塊も小さくなる。強い寒波の到来により，全層循環が 90 m 湖盆の湖底に到達するという一年のサイクルがこれまで繰り返されてきた。
底層 DO の変動で課題となるのは，水深 90 m の水域で貧酸素状態の目安とされる 2 mg/L 前後に低下することである。水深約 90 m の底層 DO（図 2）
を見ると，1980 年代後半から年度最低値が一旦上昇したものの，2000 年頃から再び 2 mg/L 前後に低下する年が増える傾向がうかがえる。
琵琶湖北湖の水質は，流入負荷削減対策により，
全りんについては 1980 年代には環境基準を達成しており，全窒素も 2005 年以降低下し 2019 年度には初めて環境基準を達成するなど水質改善が進んできた。それにもかかわらず，この水域の底層 DO が
2 mg/L 前後にまで低下する年が生じることから，それぞれの年の底層 DO の低下要因を調べたとこ
ろ，2002 年のように春の気温上昇が早く全層循環終了時期も早いため底層 DO の低下期間が長期に及ぶ
ケース，2007 年や 2008 年のように秋の高温により水温躍層の弱体化が遅れ底層 DO の回復が遅れる
ケースや強風イベントの影響が弱いケースがあった（岡本，2016）。
さらに，2019 年冬（1～3 月）には，水深 90 m の深水層に全層循環が到達せず，未完了という初めての事象が生じた。その結果，この水域の底層 DO が，
図 3 に示すように 2019 年春には過年度平均より 1 ～2 mg/L 低い値から低下が始まった。その後 8 月末には 2 mg/L を下回り，10 月初めに台風の強風の影

地球環境 Vol.25 No.1&2
表層DO(mg/l)

1487 - 94（2020）

底層DO(mg/l)

溶存酸素量(DO)(mg/L)

12
10
8
6
4
0

1979
1980
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019

2

年

図2

北湖今津沖中央（C 点）
における溶存酸素量（DO）の長期変動（表層と底層の比較）．
14

最高～最低：2009‐2018年度
2017年度

底層溶存酸素量(DO)(mg/L)

12

2018年度

10

2019年度
平均：2009‐2018年度

8
6
4
2
0

図3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1

2

3 月

北湖今津沖中央（C 点）
における底層溶存酸素量（DO）の年間変動の傾向．
（2017～2019 年度を 2009～2018 年度の 10 年間と比較）

響により一旦 4 mg/L を超えるまで上昇したものの，その後，2 月まで約半年間の長期にわたり，
2 mg/L 前後で推移した。それぞれの要因は，異常気象の発生との関連が示唆された（滋賀県琵琶湖環
境科学研究センター，2020；滋賀県，2020）。
また，2012 年や 2017 年，2019 年には，6～8 月の底層 DO の低下速度が過年度より速くなったことが底層 DO の年度最低値を押し下げた一因と考えられた。
2.3 環境基準の設定と底層湖水の貧酸素化
琵琶湖においても，環境基準の設定に際して，まず保全対象とする生物種を選定し，その保全に必要な水域を定め，底層 DO の基準値が当てはめられることになる。北湖の今津沖水深 90 m 湖盆の底層を利用する生物の代表種（焦ら，2011）としては，琵琶湖の固有種であり絶滅危惧ⅠA 類に指定されている
イサザが取り上げられるが，この種の貧酸素耐性（底生生物の活動に影響を及ぼす溶存酸素濃度の閾値）が 1.76（±0.49）mg/L（熊谷・石川，2010）とされている。このことから，環境基準値としては最も低い類型の 2 mg/L は確保する必要があると考えられるが，これまでのモニタリング結果から上述のとおり，基準値を達成できない年が生じることが想定される。実際に，これまでにも底層 DO が 2 mg/L 程
度にまで低下するとイサザとスジエビのへい死が観察されている（石川ら，2009）。一方で，底層 DO の低下範囲が水深 90 m の水域内に収まっており，底層 DO が回復するとイサザの個体群が回復してきたことから，この水域で 2 mg/L を下回った場合には，監視態勢を強化することとし，それによって，低下範囲の拡大や貧酸素状態の期間，低下濃度レベ
ル等，貧酸素状態の把握に注力してきた。
しかし，前述のとおり 2019 年冬（1～3 月）に生じた初めての全層循環の未完了という事象は，モデルによる将来予測のシミュレーションでは，ほとんど起こりえないとされていたこと（山田ら，2018）が現
実となった。さらに 2020 年冬も未完了となったことから，対応を検討する必要が一気に高まった。このことについては，2018 年に国において，深い成層
湖沼で水温変化による冬季の全循環不全が予測される場合には，底層 DO の改善のための適切な対策を検討することが閣議決定されており，北湖の深い水
深や水域の広さ，風波を想定し，新たな技術やコス
ト，維持管理に関する知見を組み合わせた手法等に89

岡本ほか：底層DOの環境基準設定とその評価に向けた底泥酸素要求量（SOD）の測定
一時的な回復2017.4.17

2017.8.10

2017.9.11

台風18号通過

大幅な回復

2017.10.10

2017.10.24

2017.9.19

2017.12.11

2018.1.15

2018.2.15

台風21号通過

図4

北湖今津沖水深 90 m における底層溶存酸素量（DO）分布（2017 年度）．

DO 分布は図 1（右）拡大図の A～F，L のうち 5～7 地点のデータをスプライン補間により作成．

ついて検討されるものと考えられる。
なお，参考までに平均水深が 4 m と浅い南湖でも，芳賀ら（2006）によって 2002 年 9 月に行われた84 の格子点調査において，湖底直上 10 cm の DO が35 地点でこの水域で想定される基準値の 4.0 mg/L
未満であり，底層 DO 低下の要因として，水深，観測時刻，沈水植物の種別の現存量，底質の強熱減量を説明変数として重回帰分析を行った結果，特にオオカナダモの現存量が湖底直上の溶存酸素濃度の変動に大きな影響を与えることが示された。この対策について，石川と芳賀（2015）は，溶存酸素濃度が2 mg/L 未満の貧酸素水塊は，3.1 cm/sec 以上の湖流がある地点では形成されていないことから，貧酸
素水塊の解消には下層の流速が目安になることを指摘している。底層 DO 低下の状況や要因を詳細に把握するため，蛍光式溶存酸素計により連続測定デー
タが蓄積できる溶存酸素ロガーによる調査が行われており，気象や流量，水草異常繁茂との関係解析が進められている（国立環境研究所，2020）。対策としては，水草の異常繁茂解消のための刈り取りが流速の確保や底質の泥化改善による SOD の上昇抑制にもつながることから，底層 DO の改善対策としても有効であると考えられる（川崎，2015）。
2.4 淡水湖沼における底層 DO 低下の要因の検討
淡水湖沼においては，生物の呼吸や化学物質の還元等による消費（霜鳥・高津，2016）と物理混合による供給のバランスで底層 DO 濃度の分布，経時変化といった底層 DO 変動の様態が決まる。
このうち，底層 DO の消費因子に着目すると，WOD と SOD があり，琵琶湖では，浅い南湖のような沿岸帯では，SOD と WOD の両者を考慮する必要がある。一方，北湖の深い沖帯では，底層の BOD
は 0.1 mg/L 前後と低く変動もほとんどないことから，SOD が底層 DO の消費速度を左右している。
それに加えて湖水の鉛直方向からの DO 供給の程
90

度によって，数日～数週間で濃度レベルが変動する。その結果の一例を図 4 に示すが，底層 DO が低
下し，DO が低い水塊の形成や移動，強風や寒波によって回復する状況が見られる。24 時間 5％致死量（LC5-24hr）
で貧酸素耐性を評価する底層 DO の環境
基準の達成状況については，厳密には 24 時間連続で基準値を満足しているかどうか把握する必要がある。こうしたことから，国においては連続測定することが望ましいとされている（環境省水・大気環境局長，2016）が，北湖深水層のモニタリングに導入するにはコストや維持管理面の課題が多い。
3．琵琶湖北湖における SOD
3.1 SOD の測定と課題
底泥の SOD の測定は，直接現場において酸素の減少量を測定する方法については，琵琶湖でも水深の浅い南湖では，これまでも隔離水塊実験（密閉チャンバー型）が行われたが，琵琶湖北湖の深水層では設営が難しく，実測された事例は見当たらない。
不攪乱コアを用いた実験室法については，2010～2011 年に，後藤ら（2017）
が，北湖第一湖盆水深 90 m
以深 2 地点を含む水深 40 m までの 5 地点の底泥を採取し SOD を測定した結果，時季による変動はあるが，水深による変動が少ないことから，底層 DOの低下を顕在化させる貧酸素水塊の形成には，水柱の酸素消費が寄与している可能性を指摘している。
我々も，底層 DO 低下の経時変動との関係を把握するため，今津沖中央において，2014 年度から底質調査方法（環境省水・大気環境局，2012）に基づき，現場に近い条件での底泥の酸素消費ポテンシャルの変動を把握する目的で，SOD を測定している。具体的には，図 5 左に示す不攪乱採泥器により底泥を採取した。採泥時期は 5 月，7～8 月，10 月，2 月の年 4回とした。採泥には内径 110 mm，長さ 500 mm の

地球環境 Vol.25 No.1&2

アクリルパイプを用い，船上で図 5 右のように底泥と湖水を 50％ずつに調整し，実験室に持ち帰った。
採泥時に直上水（深度 85 m の湖水）を採取し，ガラ
ス繊維ろ紙 GF/B を用いてろ過し，ろ過湖水を現場
水温の 7℃で溶存酸素を飽和後，カラム直上水を置き換えた。
アクリルパイプを天然ゴム栓で密閉後ガスバリア
袋（図 5 右）に入れ，現場の平均的な水温であった
7℃で，暗所にて，直上水をスターラーで底泥が巻き上がらないよう撹拌しながら培養し，定期的に直上水の DO を測定した。DO が直線で減少した期間の減少速度から，SOD を算出した。
これまでの結果は，図 6 に示すとおり，測定開始
2
当初の 2014 年は 0.3 gO2/m /day 前後であったが，2015 年秋に上昇して以降，季節による変動はある
2
が，0.4 gO2/m /day 前後で低下しない状況が続いている。一方，5 月から 6 月の底層 DO の低下速度と87 - 94（2020）SOD が良い相関を示した（図 7）。この時期は風が弱く，物理的要因よりも SOD の影響を受けやすいことが考えられる。このことが，近年，5～8 月の底層
DO の低下速度が速くなっている要因の一つと考えられる。他の時期の SOD は底層 DO との相関はな
かったが，今後，底層水と堆積物の酸素消費寄与率
について水柱を考慮して算定している研究
（徳永ら，
2016）
等を参考に SOD と水柱の DO の変動の関係についてアプローチしていくことを考えている。
環境基準の類型が指定されると，底層 DO の環境基準点を設定して，モニタリングし，測定データを評価していくことになる。環境基準を達成しない場
合は，その要因や影響の説明と対応が求められる。
その際，検討する要因として，物理的な混合条件は
気象観測データを用いてモデルシミュレーション等
により把握することとなる。また，酸素消費因子については，北湖では主に SOD の把握が必要となるが，琵琶湖全域が類型指定され，基準点が設定されると，各基準点の SOD を把握する必要が生じる。

底層DO減少速度(mg/ L/ day)

0.07

250mm

250mm

（右の上部のゴム栓にはスターラーバーが装着されている．
）

図6

2015

SOD
年間
平均値

0.28

0.35

0.04
0.03
0.02
0.01
0

r = 0.807, p < 0.01
0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

/m2/ day)

図7 春
 季（5～6 月）の底泥酸素要求量（SOD）と底層 DO の減少速度の関係．

2015年秋以降上昇

2015年夏まで
は、0.3前後2014

y = 0.1751x ‐ 0.0303

0.05

SOD(gO2

図5 不 攪乱採泥器（左）と底泥酸素要求量
（SOD）
測定用
試料
（右）
．

年度

春季

0.06

2016

0.38

2017

2018

2019

0.39

0.40

0.39

琵琶湖北湖今津沖中央（C 点）における底泥酸素要求量（SOD）の経時変化．

91

岡本ほか：底層DOの環境基準設定とその評価に向けた底泥酸素要求量（SOD）の測定

図8開発された SOD 測定用採取試料（左）と測定（中），撹拌方法（右）．

その際，持ち帰って測定する既存の方法では 1 地点
当たり測定用のコアを 3～4 本要し，1 回の調査で 2～3 地点，季節や年変動があることから対照地点の設定も求められ，既存の方法だけでは全基準点でのSOD の把握は相当難しいことから，測定方法の効率化が急務となっている。
3.2 SOD の効率的な測定手法の開発
霜鳥ら（2017）は，小型バイアルを用いて，前処理時間を短縮し高効率に SOD を測定する手法を開発した。内径 12.8 mm，長さ 125 mm の両端がフランジ構造となっているバイアルをマクロピペット（エッペンドルフ）に接続し，不撹乱コアで採取した底質からサンプルを採取する。その上に SOD 測定用の直上ろ過湖水を静置し，バイアルの両端に PTFE
（ポ
リテトラフルオロエチレン）コートしたブチルゴム
セプタム（La-Pha-Pack）を取り付け，クリンプキャッ
プ（La-Pha-Pack）とマニュアルクリンパー（大阪ケミ
カル）を用いて，図 8（左）のように密封する。ろ過湖
水の部分の内側に予め，非接触・非破壊蛍光式酸素センサー Fibox4（PreSens）用の DO 測定用センサー
チップ（PreSens）を張り付け，チップにセンサーを
バイアルのガラス壁面越しに近接させ，非接触でDO を測定する。この方法は，従来の不攪乱コア法と良い相関を示すことから，従来法を置き換えることが可能となっている。特に，同日多地点の SOD を測定することができるとともに，経時変化や対策効
果を把握するために水質モニタリングと同時採取・測定することも可能となる。
この手法を導入して，高頻度で SOD を測定する
ことにより，これまで困難であった面的な SOD の分布や水域ごとに SOD を支配する要因の把握を進めることを考えている。
また，先述の渦相関法を用いた酸素消費フラック
スの測定は深海における実施例も増えており，我が国の大型湖沼への導入も期待される（桑江，2016）。
3.3 環境基準底層 DO 評価における SOD の利用
これまでの長期モニタリングでは，水深方向の水質の状況把握を目的として底層 DO を測定してきた92が，環境基準の設定を受けて，今後は基準値を達成できなかった場合の要因の把握と対策の要否・方法の選択，対策実施効果の評価が求められるようになる。しかしながら，底層 DO の測定結果だけでは，
これらに対応していくことは難しい。
特に，気候変動による影響が大きくなると，年による物理的要因の変動も大きくなり，対策を講じな
くても底層 DO が改善する年や，逆に対策を講じても悪化する年が生じ，底層 DO の値だけでは対策効果の評価が困難になることが想定される。
琵琶湖北湖においても，底層 DO の年度最低値は
こ れ ま で 10～11 月 に な る 年 が 大 半 で あ っ たが，
2000 年以降，2.2 で述べた 2 mg/L 前後に低下する
特徴的な気象条件によって，早い年では 8 月に，遅い年では 1 月にずれ込むことがあり，その期間が広くなっている。地球温暖化に伴う気候変動の影響を受けた底層 DO の低下圧が高まる結果が出てきている。
物理的要因は気象条件によって大きく変動し，年による差が大きい。これらに対する底層 DO の改善
策は，気候変動の緩和策とともに，直接的な酸素の供給や物理的混合を促す方策があるが，北湖では莫大なコストとエネルギーが必要となり，今後の気候変動を考慮すると持続的な対策とは言えない。底質改善として覆砂や浚渫が行われてきたが，堆積粒子の質や量が変わらなければ時間の経過とともに，再び底質改善対策が必要になる。富栄養化対策の一つとされる沈降粒子の質や量の改善を目指す流入負荷削減対策は，持続的に SOD を抑制することができ適応策としては有効である。一方，琵琶湖北湖では，前述のとおり，水質は改善してきたにもかかわらず，底層 DO の状況は，これまで想定していた富栄養化の抑制によって，期待されていた底層 DO が改善するどころか 2 mg/L に低下する頻度が増え，SOD も上昇するといった様相も呈している。SODの上昇と関連が見られるのが，底泥の炭素や窒素の含有量の上昇であり，同時にモニタリングしている植物プランクトンの種組成から，動物プランクトン

地球環境 Vol.25 No.1&2

が捕食できない大型種や群体を形成する植物プラン
クトンの増殖が顕在化し，これらが底層まで沈降したことが影響していることが示唆される。さらに，2020 年の成層開始時期の湖底水温が 9℃にまで上昇しており，現場の SOD も実測よりも高くなっているものと想定される。今後は，新たな技術を用いた
高頻度の SOD 調査に，セディメントトラップや沈降粒子の種組成の検鏡や分析等も加えて，上述との関連を把握していくことにより，底層 DO の改善策が見いだされることに期待を寄せている。
底層 DO の環境基準値が水域ごとに設定された後には，水域ごとの底層 DO の測定とあわせて，基準値が達成できなかった場合には，気象条件を踏まえた物理的な混合状況と，酸素消費因子である WODと SOD を把握し，モデルシミュレーションも活用しながら，基準値を達成できない要因の解明と対応を検討していくことになる。気象条件に大きく左右され，WOD が低い琵琶湖北湖では，酸素消費因子の SOD を基本として，気象による変動の振れ幅を把握し，底層環境を評価していく手法の構築が望ま
れる。
4．まとめ
琵琶湖北湖深水層における底層 DO の変動は，地球環境の変動を敏感に察知するセンサーに例えることができる。
琵琶湖では，全層循環未完了というこれまで将来予測のシミュレーションでは，現状起こりえないとの結果（山田ら，2018）であったことが現実に起こり，さらに 2 年連続で生じたことから，対応を検討するステージに入ったと考えるべきである。幸いにも，2019 年は気象条件にも救われ，長期の無酸素状態には至らず，湖水への栄養塩の溶出も認められなかった。しかし，台風や季節風の影響が弱ければ，無酸素になる水塊が生じ，それも長期に及ぶことが想像に難くなかった。無酸素水塊の存在が長期に及んだりその範囲が広がったりすると，湖底に生息す
る固有種を含む在来種の個体群維持への影響や栄養塩の溶出にともなう富栄養化の進行といった，今の琵琶湖の状態ではなくなるレジームに移行する可能性があることを念頭に置き，調査研究と適応策の検討を進めることが必要である。琵琶湖の深湖底で生じている貧酸素水塊の発生をこれ以上拡大させないことが，深水層の生物の生息環境を保全するための砦となる。
気候変動の緩和が見えない中，これまでの琵琶湖の懐の深さと気象が与えてくれた猶予も使い果たしつつあるとの認識に立って，今後も，琵琶湖の水環
境の変動を把握するとともに，結果の発信に努めていきたい。

87 - 94（2020）

謝辞

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター第 5 期中期計画の調査解析『水深別水質調査と新指標（底層 DO）のモニタリング・評価手法の構築』の研究の推進に対し，ご意見，ご助言をいただいた次の方々（敬称略順不同）に深く感謝します。今井章雄，清水芳久，
中野伸一，田中宏明，山室真澄，内藤正明，三和伸彦，海東聡，明石達郎，川崎竹志，浅見正人，
奥田一臣，田中輝子，藤原務の各氏，滋賀県琵琶湖環境部及び琵琶湖環境科学研究センターの皆様。
引用文献
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山 田 匡・ 林 誠・ 渡 辺 康 生・ 上 原 浩・ 松 田尚 郎・
佐竹康孝（2018）気候変動による我が国の湖沼にお94ける水質・生態系の影響評価と適応策の検討に向けた将来水質予測の課題について. 17th World Lake
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岡本高弘／Takahiro OKAMOTO

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター・
環境監視部門・主任専門員。
琵琶湖水質調査（測定，分析，解析）に従事。北湖深水層におけるマンガン濃度の上昇や貧酸素化，全層循環未完了等の特異変動の観測を主導し，要因の把握にも関心を持つ。
ここに生息する固有種でもあるイサザを好む。

山本

春樹／Haruki YAMAMOTO

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター・
環境監視部門・主査。
本テーマの研究のコーディネータを務
め SOD の測定方法の精度を向上させるとともに，国立環境研究所のⅡ型研究に応募，採択され，地方環境研究所の代表として研究の進捗に尽力し貢献したが，2020 年 4 月に異動。
SOD の制御因子の把握に強い興味を持っている。

山田

健太／Kenta YAMADA

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター・
環境監視部門・主任技師。
大学では，分光法を用いた生体高分子の構造ダイナミクス観測・解析を研究。
民間企業の勤務を経て，滋賀県入庁，2018 年から現職。現在，琵琶湖における底層 DO モニタリングの調査・解析を担当。

七里

将一／Shoichi HICHIRI

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター・
環境監視部門・主査。
琵琶湖水質調査結果の解析評価を担当している。長期測定データと気象データ
や植物プランクトン計数結果等から，毎年の琵琶湖水質変動の特徴と要因について解析，研究している。

藤原

直樹／Naoki FUJIWARA

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター・
環境監視部門・専門員。
当センターにおいて 2020 年度からこの研究テーマのコーディネータを務めるとともに，国立環境研究所との共同研究に参画している。前任時は琵琶湖のプラ
ンクトンの変遷に関する調査解析を担当。底層 DO 低下とプ
ランクトンの種組成との関係に強い関心を持つ。プランクトンの学名の由来にも造詣が深く，好きな種はミジンコワムシ。

霜鳥

孝一／Koichi SHIMOTORI

国立研究開発法人・国立環境研究所・
琵琶湖分室・研究員。
2013 年 国立環境研究所・地域環境研究センター・特別研究員，2017 年から現職。琵琶湖分室の研究テーマ「健全な水環境保全のための水質・湖底環境に関する研究」において有機物収支，底泥環境の評価と底泥溶出に関する研究を担当。